学生毕业论文：粉煤灰在废水处理中的应用与研究进展.doc

1、 学生毕业 论文 论文题目 ： 粉 煤灰在废水处理中的应用与研究进展 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 起止时间： 2 目 录 一、概述 . 5 二、粉煤灰处理废水的机理 . 5 三、粉煤灰的改性 . 6 （一）粉煤灰的酸改性法 . 6 （二）粉煤灰的碱改性法 . 6 四、粉煤灰在水处理中的应用 . 7 （一）脱色处理 . 7 （二）有机物的去除 . 7 （三）重金属离子的去除 . 7 （四）去除氟和磷 . 8 五、展望 . 8 参考文献 . 9 3 论 文 摘 要 综述了粉煤灰处理废水的研究现状及应用情况，分析讨论了粉煤灰处理废水的机理，并指出应用中存在的问题及今后的研究方向。 关键词：

2、粉煤灰 废水处理 机理 应用 4 Abstract Describes the research status and application of fly ash waste water treatment, analyzed and discussed the mechanism of fly ash waste water treatment, and pointed out the problems in the application and future research directions. Key words： Fly ash Wastewater treatment Mec

3、hanism Application 5 粉煤灰在废水处理中的应用与研究进 展 一、概述 粉煤灰是一种高分散的微细颗粒的集合体，其主要化学成分为 SiO2、 A1203、 Fe203、CaO和未燃炭，另含有少量 K、 P、 S、 Mg等化合物和 Cu、 Zn等微量元素。由于粉煤灰具有较大的比表面积，粉煤灰中大量活性点可与吸附质发生化学吸附和物理吸附，所以粉煤灰有很强的吸附能力，因此常被应用于水处理领域中。 二、 粉煤灰处理废水的机理 粉煤灰处理废水主要利用粉煤灰的吸附作用及絮凝沉淀和过滤作用。粉煤灰的吸附作用包括物理吸附和化学吸附。前者是指粉煤灰与吸附质 (污染物分子 )间通过分子间引力产 生

4、吸附，这一作用由粉煤灰的多孔性及比表面积决定。后者是指粉煤灰存在大量铝、铁、硅等活性点，对水中多数带负电的胶体微粒能进行强有力的吸附，产生絮凝作用。再加上粉煤灰中含有助凝剂成分，如 Ni、 C0、 As、 Na、 Li、 Ca等，能促进其沉降。化学吸附特点是选择性强，通常为不可逆。在通常情况下，物理吸附和化学吸附作用同时存在，但在不同条件 (pH 值、温度等 )下体现出的优势不同，导致粉煤灰吸附性能变化。另外，由于粉煤灰是多种颗粒的机械混合物，孔隙率较大，因此，废水通过粉煤灰时，粉煤灰也能过滤截留一部分悬浮物。粉煤灰的沉淀 和过滤只能对吸附起补充作用，不能替代吸附的主导地位。 6 粉煤灰处理废

5、水的主要影响因素有以下几个方面： (1)粉煤灰的粒径和比表面积：粉煤灰粒径越细、比表面积越大，处理效果越好。 (2)粉煤灰的化学组分：粉煤灰中 SiO 及 A1 0。等活性物质含量高，有利于化学吸附。 (3)溶液的 pH值： pH值直接影响处理效果，但 pH值的影响结果与吸附质的性质有关。 (4)温度：国内外研究表明，温度越低，粉煤灰对废水中有害物质去除率越高。 (5)吸附质的性质：废水污染物质的溶解度、分子极性、分子量大小、浓度等对处理效果有影响。分子量越大、 溶解度越小，处理效果越好。 三、 粉煤灰的改性 利用粉煤灰处理废水通常先对其进行改性处理，提高其吸附性能。目前，对粉煤灰的改性主要有

6、酸改性法及碱改性法两种。 （一） 粉煤灰的酸改性法 粉煤灰中加入少量硫铁矿、氯化钠等，在较高的温度下用酸浸取，可以制得集物理吸附和化学混凝为一体的固液共存混凝剂，增加粉煤灰的铁含量，进而增强其絮凝作用。也可以将粉煤灰在烘箱中烘干磨细，再用盐酸和硫酸混合处理，可以制得铝、铁含量较高的混凝剂。 （二） 粉煤灰的碱改性法 有三种方法可对粉煤灰进行碱性改性：一种是将原灰与碱溶液在一定的温度下混合改性；另一种是将粉煤灰预处理后与碱溶液混合的方法；第三种是将粉煤灰与碱焙烧熔融，使粉煤灰颗粒转化为硅酸盐和铝酸盐。 7 四、 粉煤灰在水处理中的应用 （一） 脱色处理 粉煤灰具有较强的吸附能力，对色度有很好的去

7、除效果，因此广泛应用于工业废水色度的去除。李长春口 将印染纺织废水和该厂的锅炉水膜除尘器所除下的粉煤灰和水的混合物混在一起进行污水处理，色度去除率高达 95%。梁天民用粉煤灰代替絮凝剂对某造纸厂的废水进行一级处理，通过实验发现，同样的废 水经过粉煤灰处理后，透光率可达到与三氯化铝、聚合铝和聚合铁处理废水同等效果，且粉煤灰处理后的废水无色无臭。阎存仙等口 对粉煤灰的脱色能力进行了系统的研究，试验了粉煤灰对活性染料、酸性染料、直接染料、阳离子染料、疏化染料和还原染料的脱色能力，确定了脱色率为91% 99%的工艺条件，并证明了粉煤灰对染料的吸附过程与 Langmuir模型吻合。 （二） 有机物的去除

8、 粉煤灰对多种废水中的有机物和 SS均有较好的处理效果。董树军对保定护城河的生活污水上清液进行了吸附处理，表明粉煤灰对生活污水中的中的 COD有较强的吸附作用 ，当灰水比为 1： 10时，粉煤灰对该污水 COD 的平均去除率达 86 0%。 以粉煤灰吸附焦化废水，处理水量 1 000 th，粉煤灰用量 1 747 th，焦化废水中的 COD、 BOD等去除率均达到国家一级排放标准，净化后水质较好。 （三） 重金属离子的去除 研究表明，粉煤灰对一些重金属有较好的吸附效果，吸附去除率在 40% 90%之间。pH值对粉煤灰吸附重金属离子的效果有一定影响，适宜的 pH值在 4-7之间。薛建军等人6以粉

9、煤灰为主要成分处理含 Cr3 废水。该种水处理剂处理 1 t含 Cr3 30 8mgL， pH值 =4 00的废水，仅需 1 5 kg就使 Cr3+浓度降到 1 mgL以下，去除率达 97%以上。黄彪等利用粉煤灰对 Cr(VI)废水进行了净化处理试验，结果表明 Cr(VI)的脱除主要是粉煤灰的吸附过程，且吸附速率与废水中 Cr(VI)浓度成直线关系，吸附效果优异。 Panday E引等研究了粉煤灰对 Cu 的吸附性能，发现在适宜条件下，粉煤灰对 Cu 的去除结果十分良好。 Asit K Sen E 认为粉煤灰对 Hg的吸附效果甚至比活性炭优异，去除率可达8 99 99%以上。 （四） 去除氟和

10、磷 用粉煤灰处理含氟废水的研究报道较多。马艳然等 人。用粉煤灰处理含氟废水，可使含氟 20 100mgL的原水除氟率达 50%以上，而应用粉煤灰一生石灰体系除氟可以使其含氟量降至工业废水排放标准以下。粉煤灰对生活污水中的磷有一定的去除作用，去除率达 60%-70%。马志毅等人采用搅拌悬浮法处理含氟酸性废水，当水灰比为 l0时，搅拌l h可使原水氟的质量浓度从 700 mgL降至 l0mgL，而且 pH值也由 2-3增至 6 7。采用电石渣混凝一粉煤灰过滤工艺处理高浓度的含氟含磷化工废水，使氟和磷的质量浓度分别从 140 mgL和 28mgL降至 10 mgL和 l mgL以下。 五、 展望 利

11、用粉煤灰处理废水，可以达到以废治废的目的，但在实际应用中还需有效解决以下问题： (1)处理后产生大量的污泥，而其中可能含有一些有毒有害物质如重金属离子，如不能很好地解决污泥的出路，将必然产生二次污染问题。 (2)何进一步提高粉煤灰的吸附性能，在较小用量下达到较好的处理效果，以尽量减少污泥量。 (3)加强粉煤灰处理废水的机理研究，为其广泛应用于废水处理提供理论依据。 9 参考文献 1李长春对纺织印染污水的综合处理效果研究 J环境工程， 1994， 12(4)： 47 2梁天民粉 煤灰吸附处理生活污水研究 J粉煤灰综合利用， 1993， 13(3)： 40 3阎存仙，周红，李世雄粉煤灰对染料废水的

12、脱色研究 J环境污染与防治， 2000，22(5)： 3-5 4董树军粉煤灰在污水处理中的应用 J华北电力大学学报， 1997， 24(2)： 83 87 5张昌鸣，余长舜，杨福寿，等焦化废水及回流技术研究 J环境工程， 1999， 16(1)：16 6薛建军粉煤灰在污水处理上的应用 J电力环境保护， 1993， 13(2)： 25 26 7黄彪，吴新华，黄碧 忠粉煤灰活性炭处理六价铬废水的试验研究 J环境科学进展， l998， 6(1)： 77-80 8Panday K K et a1 Copper()Removal from Aquesous SolutionsByFlyAshJ Wate

13、rResearch 1985， 19(7)： 869 873 9AsitK Sen eta1 AdsorptionofMercury()byCoalFlyAshJ Water Research 1987， 21 10马艳然，樊宝生，张秋花，等粉煤灰处理 含氟废水 J水处理技术， 1993， 19(6)：53 58 11马志毅，周凤鸣，吴炳耀，等用粉煤灰处理含氟废水的研究 J中国环境科学，l99l， 11(6)： 460 463 12李亚峰，刘国瑞，刘仁勇高浓度含氟含磷化工废水处理 J沈阳黄金学院学报，l99r7， 16(3)： 23l 236 来源：谷腾水网 作者 : 郭方峥，刘培，王雪，张雁秋